蓝相液晶由于其特有的扭曲双螺旋结构, 具有快速响应特性与宏观上的光学各向同性。通过聚合物稳定的方法, 可以提升其热稳定性, 但是也导致了驱动性能下降, 磁滞效应增强等问题。文章通过研究手性掺杂和聚合物网络对蓝相液晶材料体系的作用以及不同温度下的磁滞效应, 探索蓝相液晶器件光电特性的影响因子, 为改善蓝相液晶材料的光电特性提供理论上的支持。

合成了大螺旋扭曲力的手性化合物4,4′-2(戊基-环己基)苯甲酸异山梨醇酯(ISBB)。对60.0 μm厚ISBB/液晶性单体/向列相液晶/光引发剂复合体系的液晶层的上、下表面温度施加不同温度, 液晶层中形成了温度梯度。由于高温区域的液晶溶解ISBB的能力强, 低温区域的ISBB会向高温区域扩散, 从而在液晶薄层中形成了ISBB的浓度梯度与螺距梯度。紫外光聚合复合体系中的光可聚合单体, 单体间交联聚合形成网络固定住了液晶层内的螺距梯度, 从而制备出反射可见光波段的右旋圆偏振光的宽波反射液晶薄膜。

为了对畸变波前进行精确校正,研究了液晶波前校正器在不同灰度级之间的动态位相响应特性, 准确确定其响应时间。首先给出液晶波前校正器的响应时间和位相变化的检测方案。然后检测了液晶波前校正器在0和255灰度级之间的上升和下降时间, 分别为7 ms和11 ms。在保证校正精度的条件下, 对该位相曲线采取λ/10的误差截断, 使上升和下降时间分别减少到4 ms和6.8 ms。最后, 研究了各灰度级依次上升到255和从255再以次回落到各灰度级的动态响应时间。结果表明, 各灰度级的上升时间在2~5.2 ms之间变化, 下降时间在3.66~8.74 ms之间变化, 且无论是上升还是下降, 150和255灰度级之间转换速度最快, 在255灰度级邻近的灰度响应速度最慢, 且响应时间长于0和255灰度之间的响应时间。因此, 在波前校正中, 须以255灰度邻近的灰度级中最长的响应时间作为液晶波前校正器的响应时间, 以确保波前校正精度。

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合法制备了不同分子量的苯乙烯大分子引发剂(RAFT-PS), 并通过紫外光聚合诱导相分离法制备聚合物分散液晶(PDLC)膜。研究了不同分子量的RAFT-PS对PDLC的微观形貌、光聚合动力学、液晶向列取向程度以及电光性能等方面的影响。研究表明, 影响PDLC的微观形貌的关键因素是RAFT-PS的分子量, 而不是聚合物基体分子量。通过调整RAFT-PS的分子量, 能够有效控制液晶微滴粒径, 进而改善PDLC的电光性能。

Re(Ⅰ)配合物能够产生较好的自旋轨道耦合, 其内量子效率在理论上可以达到100%, 比荧光材料高3倍。因其具有相对短的激发态寿命、室温下高的磷光量子效率、较好的热稳定性和化学稳定性等优点使其被广泛关注。文章对Re(Ⅰ)配合物在有机电致发光器件中的研究进展进行了综述, 并对Re(Ⅰ)配合物分子设计与电致发光器件的发展前景进行了展望。

聚合物稳定蓝相液晶(PSBPLC)具有响应速度达到亚毫秒量级, 偏振光独立及工艺无需取向工艺等特点, 在显示技术及光电子器件领域有潜在的巨大应用空间。文章论述了PSBPLC微观相变模型、宏观克尔效应等特性。在此基础上, 论述了蓝相液晶微透镜技术的发展。介绍了PSBPLC实现微透镜阵列的主要结构, 包括圆孔电极的蓝相液晶透镜;曲面电极的蓝相液晶透镜；多电极蓝相液晶GRIN透镜；模式控制的蓝相液晶透镜, 以及采用ZnO纳米棒为电极实现蓝相液晶透镜, 对比了上述几种透镜的结构和特点。

介绍了应用微柱透镜阵列的自由立体前投影显示的原理。推导出确定自由立体前投影屏幕中微柱透镜参数的公式, 详细给出了一种设计方法。根据此方法设计了一块采用微柱透镜阵列的自由立体前投影屏幕, 在Lighttools中对采用此屏幕的投影系统进行仿真模拟, 仿真结果显示有5个比较明显的视区, 视区间隔比较连续。搭建屏幕和投影系统进行实验验证, 实验结果与仿真结果一致, 串扰度为7.9%, 图像重合度为1.008, 在观察面处立体效果显著。实验结果验证了应用微柱透镜阵列的自由立体前投影显示的可行性。与背投影的自由立体显示技术相比, 自由立体前投影显示具有装调快、占用空间小、投影距离灵活可调的优点, 将是未来大屏幕自由立体显示的一个重要发展方向。

气溶胶喷墨打印是近年来新出现的一种打印技术。通过将形成的墨水气溶胶喷射至基底表面而成膜, 使得气溶胶喷墨打印对墨水的黏度要求低、打印分辨率好、适用墨水的范围广。文章对气溶胶喷墨打印技术的基本原理、在有机器件制备方面的应用以及将来的改进等方面进行了简介和评价。

研究了大尺寸TFT-LCD显示器制造工艺中LC Pattern对边角Zara domain的影响。实验表明, 当大尺寸TFT-LCD显示器制作工艺中LC Pattern中边角处无液晶滴时, 边角Zara domain发生率高, 当LC Pattern在边角处添加液晶滴时, 边角Zara domain发生率降低, 通过调整边角处液晶滴到玻璃基板有效面积的距离, 到一定范围时边角Zara domain明显降低, 通过优化, 确定当使用LC Pattern 5时, 边角Zara domain发生率最低, 为2.5%, 经过高温炉处理后, 边角Zara domain完全消失。

当前越来越多的液晶显示器都朝着低功耗的方向发展, 而降低功耗的直接方法是减少作为光源的LED数目及功耗, 但因LED颗数变少, 使LED间距增大而产生hot spot。为解决这个问题, 文中在不改变LED 与导光板之间空气层的前提下, 增大相邻LED之间间距, 达了到很好的混光效果。由于LED入射导光板的光入射角增大, 解决了在LED背光模组的hot spot现象, 使均匀性得到最大程度的改善, 这一研究对于提高低功耗液晶显示器显示效果具有一定的参考意义。

基于高稳定性单片机PIC18F97J60设计了一种独立运行光伏发电控制器。该控制器采用串口LCD作为显示界面, 能够实时显示太阳能电池的电压和输出电流、负载用电情况和控制器运行状态。控制器能够通过以太网与上位机通信。给出了光伏控制器液晶显示模块的硬件结构设计和软件流程设计。实验结果表明, 该液晶显示模块接口简单, 抗干扰性强, 工作稳定, 能够满足光伏控制器实时显示的要求。

为了降低薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的功耗, 提出了一种新的双栅之型反转驱动方法。研究了双栅之型反转驱动技术的节能原理, 完成了相关结构设计、电路设计, 制作了35.6 cm(14 in)WXGA(1 366 RGB×768)样品, 测试并分析了节能效果。结果表明, 该技术可以有效降低TFT-LCD的功耗, 在显示彩条画面的情况下, 液晶屏模拟电源功耗降低了70%(191 mW)。分析了出现的莫尔条纹问题, 并提出了解决方案。该研究为降低TFT-LCD及其他显示设备的功耗提供了一种驱动方法及设计参考。

为了实现面阵CCD传感器采集的数据在TFT液晶屏上的快速显示, 提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的快速显示系统。利用FPGA构建软核处理器(NiosII), 采用专用IC模块AD9929作为CCD驱动与处理芯片, 并依据TFT液晶屏和芯片AD9929的接口时序设计驱动电路, 利用DMA技术实现采集数据的快速显示。电路的测试结果表明, 利用该方法可以把面阵CCD传感器采集的数据快速显示在TFT液晶屏上, 在工业现场监视场合具有广泛的实用性。

为实现航天编码器的高可靠性与稳定性, 设计了一种针对航天编码器的调试系统显示模块。系统以单片机80C32E为核心处理器, 实现编码器信号采集、处理、通讯和显示。在显示模块中, 一是通过LED灯排显示二进制形式的角度信息, 二是通过LCD液晶屏显示度分秒形式的角度信息。当调试编码器时, LED灯排显示适于专业人员监测编码器数据信息是否进位正常和读取角度信息；LCD液晶屏适于非专业人员查看编码器角度等信息。系统体积小, 可视性好, 方便编码器的调试。实验结果表明, 该调试系统可同时显示两种方式角度信息, 实时性好, 数据读取方便, 并且系统显示功能还可进一步扩展。

结合人眼对比度敏感视觉特性的测量过程和图像离散余弦变换特征, 提出了一种基于人眼感知特性的彩色图像压缩技术方案。方案首先将彩色图像转换到CLELAB颜色空间描述, 并分别对3个分量进行离散余弦变换处理, 再结合人眼对比度敏感函数模型和DCT变换域系数特征对变换域系数进行量化处理, 并采用Huffman算法进行编码压缩, 最后采用逆过程进行解压并匹配出解压后的彩色图像。通过仿真实验, 结果表明: 在压缩比为98.355 5∶1时, PSNR能达到37 dB以上, 人眼无法分辨出解压缩图像与源图像之间的差异；且编码效率能达到0.74以上, 冗余度在0.26以下。表明提出的彩色图像的压缩技术方案在保证编码质量和图像质量的前提下能够实现较高的压缩比, 是一种可行的、有效的彩色图像压缩技术方案。

粘连细胞的分割是医学细胞图像处理中的关键, 随着形态学在图像分割中的应用, 分水岭分割成为粘连细胞分割中最有效的方法之一。然而, 由于巨噬细胞图像中的噪声和形态的不规则性, 传统分水岭算法容易产生过分割。若在经距离变换得到的距离图中提取“种子点”, 并将其中距离小于某一阈值的两两“种子点”合并得到新的“种子点”, 在新“种子点”重新分布的距离图基础上使用分水岭分割。实验结果表明: 该算法虽然要比传统分水岭算法多花费些时间, 但可以有效地分割粘连巨噬细胞并抑制过分割现象。分割后, 对细胞进行标记并提取细胞的特征参数, 如周长、面积、圆度因子、灰度均值等。

介绍了基于可编程片上系统SOPC技术的图像处理系统的软硬件设计, 系统采用FPGA作为视频信号采集控制模块, 利用FPGA内建NIOSⅡ软核微控制器作为图像处理单元。针对天空背景下红外弱小目标, 提出了一种基于形态学和仿生学相结合的图像预处理算法, 该算法在基于数学形态学滤波的基础上利用人眼固视微动辨别信息的原理对图像进行背景抑制和目标增强；采用自适应阈值分割法确定目标。硬件实验结果表明系统实时性好, 图像处理效果良好, 目标检测率高, 验证了预处理算法的有效性和实时性。

提出了一种新的基于图像复杂度的隐写算法。该算法充分利用了复杂度高的图像, 包含更多的信息, 因而能承载更多秘密信息的特点, 将图像划分为3×3的图像块, 借助图像块的信息熵和对比度描述图像块的复杂度, 根据各块复杂度统计值确定阈值, 以判定各块复杂度高低, 并针对不同复杂度的图像块进行不同强度的嵌入, 实现了基于图像复杂度的隐写算法。性能分析与实验对比表明, 在相同的嵌入率下, 该算法具有较高峰值信噪比和较强的统计安全性。

针对待配准图在参考图上存在多个相似的区域, 传统的SIFT算法导致匹配点数量较少, 影响对模型变换参数估计的情况, 提出了结合区域分割的SIFT方法。与原始算法相比, 该算法可以得到更多正确的匹配点对, 时效性上更优。实验结果表明,该算法比原算法的正确匹配点对提高了近30倍, 结合区域分割的特征匹配, 剔除了90%以上的误匹配点对, 改进后的算法时间性能上也更优。

随着红外物理与红外技术的深入发展, 目标的辐射特性测量受到了广泛的重视, 红外探测器的辐射定标直接决定了辐射特性测量精度, 为此文中建立了辐射定标系统, 对3~5 μm的红外焦平面阵列相机进行了绝对辐射定标实验。文中给出了辐射定标的数学模型, 制定了定标的流程并进行了相应的辐射定标实验；针对红外标准源和环境波动性的影响, 提出了加权最小二乘法的辐射定标优化方法；通过外场辐射特性测量实验表明, 该方法的反演误差优于4%, 提高了辐射定标的精度, 结果满足实际工程的需要。

针对量子化算法对图像融合的缺点, 提出量子克隆多宇宙算法。首先对量子克隆、变异和选择变换获得新的量子群, 然后将宇宙各自独立化并且内部为并行拓朴结构, 采用量子旋转门更新量子宇宙个体, 宇宙之间联合交叉, 实现信息的交流, 最后给出了图像融合流程。实验结果表明, 该方法能够更加有效、准确地融合图像中的特征, 是一种有效可行的图像处理算法。

针对TDICCD成像系统在研制过程中对地面检测的各种需求, 设计了一套地面检测设备, 按照功能划分为供电仿真系统、测控仿真系统、485总线监视系统、图像数据采集系统等。设计出的地面检测设备已经成功配合完成了某遥感相机的研制, 并交付使用。实验证明该系统工作稳定, 灵活可靠, 满足了TDICCD成像系统检测的要求。

针对高成像质量三线阵测绘相机杂光导致相机成像质量下降的问题, 文章根据光学系统的设计结果, 对相机的杂光系数进行分析与计算, 提出合理的杂光抑制措施；利用ZEMAX软件和LightTools软件, 分析了杂光对三线阵立体测绘相机成像的影响, 通过模拟计算得到杂光系数小于5%的理论结果；实验检测了相机实际杂光系数, 得到最大杂光系数小于6%的实测结果, 模拟了杂光影响下的光学系统图像, 证明了杂光抑制措施的有效性和杂光影响下成像分析的合理性。

TRIZ是解决创新性问题的理论和方法。文章介绍了TRIZ理论中基于S-曲线的技术成熟度预测方法, 依据专利数量、性能、获利能力和专利等级4个尺度变量来评估一项技术的成熟度。文中首次将该方法应用于液晶显示技术, 对液晶显示技术的发展具有重要指导意义。通过检索并统计相关数据, 建立了时间-专利数曲线和时间-销售额曲线, 将这两条曲线与TRIZ理论中的标准曲线进行对比分析, 得到了液晶显示技术的技术成熟度预测结果。

针对生产车间无尘化及驱动波形多样化的特点, 设计了一种测试参数可视化设置、具备无线控制功能的TFT LCD电性能检测系统。测试波形的时序和幅值等参数通过上位机进行设置, 上位机将这些参数通过串口传给下位机的数据接收模块, 数据接收模块通过无线传输模块发送到TFT LCD驱动电路模块, 驱动电路模块利用单片机控制产生相应的驱动波形。厂家的应用结果表明, 该系统的测试参数可视化设置和无线控制功能满足了现代车间的无尘化的要求。